JP6109703B2 - Tire bead member and pneumatic tire manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤのビード部に配置されるビード部材、及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。 The present invention relates to a bead member disposed in a bead portion of a tire and a method for manufacturing a pneumatic tire using the bead member.
空気入りタイヤのビード部を形成するために用いられるビード部材は、一般に、ビードワイヤを束ねて環状に形成したビードコアと、硬質ゴム等の未加硫ゴムからなるビードフィラーとで構成され、ビードコアの外周に断面三角形状をなすビードフィラーが環状に貼り付けられた構造となっている。 A bead member used for forming a bead portion of a pneumatic tire is generally composed of a bead core formed by bundling bead wires and formed into an annular shape, and a bead filler made of unvulcanized rubber such as hard rubber, and the outer periphery of the bead core. A bead filler having a triangular cross section is attached in a ring shape.
かかるビード部材100は、図6に示すように、グリーンタイヤの成型工程において、成型ドラム102の外周にカーカスプライ104を巻き付けた後、カーカスプライ104の幅方向端部に外挿される。そして、ステッチャーローラ106を用いて、ビードフィラー108がカーカスプライ104の外周面に沿わせて押さえつけられる。その後、ビード部材100を包み込むようにカーカスプライ104の端部105が折り返され、更にサイドウォールゴムが積層され、その後、カーカスプライの中央部を膨らませてタイヤ形状に沿った変形を行わせた後、クラウン部にベルトとトレッドゴムを積層し、しかる後にモールドに挿入して加硫成型することで、空気入りタイヤが得られる。
As shown in FIG. 6, the
従来のビードフィラー108は、一般に、図6に示すように断面二等辺三角形状をなしている。そのため、ステッチャーローラ106を押さえつけてタイヤ内側に折り曲げたときに、ビードフィラー108とビードコア110との接合面112に剥離方向に力が作用し、ビードフィラー108とビードコア110との剥離によりタイヤ成型性が損なわれるおそれがある。また、ビードフィラー108の先端部では、折り曲げによる周長変化が大きく、先端部に大きな皺が発生してエア溜まりの要因になる。
The
特許文献1では、エア溜まりを抑制するために、図7に示すように、ビードフィラー120に屈曲部122を設けてタイヤ内側に折り曲げた形状に形成することが提案されている。この場合、ビードフィラー120の先端部における周長変化を抑えて、皺の発生によるエア溜まりは抑制することができる。しかしながら、屈曲部122においてカーカスプライ124との間にエアが溜まりやすく、エア溜まりを解消するには不十分である。
In Patent Document 1, in order to suppress air accumulation, as shown in FIG. 7, it is proposed that the
特許文献2には、ビードフィラーの内側面に切欠を設け、該切欠によってビードフィラーを段階的に屈曲させた状態にして、ビード部材をカーカスプライの外周に装着することが開示されている。しかしながら、このような切欠を設けると、ビードフィラーの厚みが不均一になって剛性が確保できず、また、切欠部分にエアが溜まりやすいという問題がある。 Patent Document 2 discloses that a bead member is attached to the outer periphery of the carcass ply by providing a notch on the inner side surface of the bead filler and bending the bead filler stepwise by the notch. However, when such a notch is provided, there is a problem that the thickness of the bead filler becomes uneven and rigidity cannot be secured, and air tends to accumulate in the notch portion.
一方、特許文献3には、ビードフィラーのインジェクション成形後におけるモールドからの離型性を改善するために、ビードフィラーの断面形状を、変曲点を有する奇数次曲線と直線との組み合わせで構成することが開示されている。このように断面形状を直線部と曲線部で構成することは開示されているものの、成型ドラムとの関係で直線部と曲線部をどのように形成するかは開示されていない。 On the other hand, in Patent Document 3, in order to improve the releasability of the bead filler from the mold after injection molding, the cross-sectional shape of the bead filler is configured by a combination of odd-order curves having inflection points and straight lines. It is disclosed. Although it is disclosed that the cross-sectional shape is constituted by a straight portion and a curved portion as described above, it is not disclosed how to form the straight portion and the curved portion in relation to the molding drum.
本発明は、上記の点に鑑み、ビードコアとビードフィラーとの剥離を抑制するとともに、ビードフィラーとカーカスプライとの間でのエア溜まりを抑制することを目的とする。 In view of the above-described points, an object of the present invention is to suppress separation of a bead core and a bead filler and to suppress air accumulation between the bead filler and a carcass ply.
本発明に係るタイヤビード部材は、環状のビードコアの外周に未加硫ゴムからなるビードフィラーを設けたタイヤビード部材において、前記ビードフィラーの内側面が、周方向に垂直な断面形状において、前記ビードコアとの接合位置から径方向外方に延びて成型ドラムの側面に平行な直線部と、前記直線部の先端からタイヤ内側に向かって湾曲して延びる曲線部とからなり、前記曲線部の曲率半径が前記成型ドラムの外周面と前記側面とを繋ぐ湾曲状の角部の曲率半径よりも大きく、前記成型ドラムの法線方向における該成型ドラムと前記ビードフィラーとの距離が、前記直線部と前記曲線部との境界から前記ビードフィラーの先端に向けて漸増するよう設けられたものである。 The tire bead member according to the present invention is a tire bead member in which a bead filler made of unvulcanized rubber is provided on the outer periphery of an annular bead core, wherein the bead core has an inner side surface in a cross-sectional shape perpendicular to the circumferential direction. A linear portion that extends radially outward from the joining position and parallel to the side surface of the molding drum, and a curved portion that curves and extends from the tip of the linear portion toward the inside of the tire, and the curvature radius of the curved portion Is larger than the radius of curvature of the curved corner portion connecting the outer peripheral surface and the side surface of the molding drum, and the distance between the molding drum and the bead filler in the normal direction of the molding drum is such that the linear portion and the bead filler It is provided so as to gradually increase from the boundary with the curved portion toward the tip of the bead filler.
本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、成型ドラムの外周面にカーカスプライを巻き付け、前記カーカスプライの幅方向端部の外周面に環状のビード部材を装着する空気入りタイヤの製造方法において、前記ビード部材は、環状のビードコアと、前記ビードコアの外周に設けた未加硫ゴムからなるビードフィラーとで構成され、前記ビード部材を前記カーカスプライの端部に装着した段階で、前記ビードフィラーの内側面が、周方向に垂直な断面形状において、前記ビードコアとの接合位置から径方向外方に延びて成型ドラムの側面に平行な直線部と、前記直線部の先端からタイヤ内側に向かって湾曲して延びる曲線部とからなり、前記曲線部の曲率半径が前記成型ドラムの外周面と前記側面とを繋ぐ湾曲状の角部の曲率半径よりも大きく、前記成型ドラムの法線方向における該成型ドラムと前記ビードフィラーとの距離が、前記直線部と前記曲線部との境界から前記ビードフィラーの先端に向けて漸増している。 In the method for manufacturing a pneumatic tire according to the present invention, a carcass ply is wound around the outer peripheral surface of the molding drum, and an annular bead member is mounted on the outer peripheral surface of the widthwise end of the carcass ply. The bead member is composed of an annular bead core and a bead filler made of unvulcanized rubber provided on the outer periphery of the bead core, and when the bead member is attached to an end of the carcass ply, In the cross-sectional shape perpendicular to the circumferential direction, the inner side surface extends radially outward from the joining position with the bead core and is parallel to the side surface of the molding drum, and is curved from the front end of the linear portion toward the tire inner side. And the radius of curvature of the curved portion is larger than the radius of curvature of the curved corner portion connecting the outer peripheral surface and the side surface of the molding drum. , The distance between the molded drum and the bead filler in the normal direction of the molding drum, gradually increases toward the distal end of the bead filler from the boundary between the curved portion and the straight portion.
本発明によれば、ビードフィラーの形状を上記のように設定することにより、ビードコアとビードフィラーとの剥離を抑制することができ、また、ビードフィラーとカーカスプライとの間でのエア溜まりを抑制することができる。 According to the present invention, by setting the shape of the bead filler as described above, it is possible to suppress the peeling between the bead core and the bead filler, and to suppress the accumulation of air between the bead filler and the carcass ply. can do.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施形態に係る空気入りタイヤは、図示を省略したが、左右一対のビード部と、ビード部からタイヤ径方向外方に延びる一対のサイドウォール部と、左右のサイドウォール部間に設けられたトレッド部とを備える。ビード部には、環状のビードコアと、その外周に設けられた硬質ゴム製のビードフィラーからなるビード部材が埋設されている。タイヤ内部には、一対のビード部間にまたがって延びるカーカスが埋設され、カーカスは、トレッド部からサイドウォール部を通りビード部において両端部が係止された少なくとも1枚のカーカスプライからなる。カーカスプライは、平行配列された複数本のカーカスコードをゴム被覆してなるものであり、カーカスプライの両端部は、ビード部においてビード部材の内側から外側に巻き上げられる(折り返す)ことにより係止される。トレッド部におけるカーカスの外周側には、少なくとも2枚のベルトプライからなるベルトが設けられており、カーカスの外周でトレッド部を補強する。カーカスの内周には、空気圧保持のためのインナーライナー層がタイヤ内面の全体にわたって設けられる。 Although not shown, the pneumatic tire according to the embodiment includes a pair of left and right bead portions, a pair of sidewall portions extending outward in the tire radial direction from the bead portions, and a tread provided between the left and right sidewall portions. A part. In the bead portion, a bead member made of an annular bead core and a hard rubber bead filler provided on the outer periphery thereof is embedded. A carcass extending between a pair of bead portions is embedded in the tire, and the carcass is composed of at least one carcass ply that passes through the sidewall portion from the tread portion and is locked at both ends at the bead portion. The carcass ply is formed by rubber covering a plurality of carcass cords arranged in parallel, and both end portions of the carcass ply are locked by being rolled up (turned back) from the inside of the bead member at the bead portion. The A belt composed of at least two belt plies is provided on the outer periphery side of the carcass in the tread portion, and the tread portion is reinforced on the outer periphery of the carcass. An inner liner layer for maintaining air pressure is provided on the entire inner surface of the tire on the inner periphery of the carcass.
以上のタイヤ構造は、一般的な空気入りタイヤの構造と同じである。本実施形態は、ビード部材の構成に特徴があり、以下、実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法について、ビード部材を中心に説明する。 The above tire structure is the same as that of a general pneumatic tire. The present embodiment is characterized in the configuration of the bead member. Hereinafter, a method for manufacturing a pneumatic tire according to the embodiment will be described focusing on the bead member.
図1は、実施形態に係る空気入りタイヤの製造工程において、ビード部材10をカーカスプライ12の幅方向両端部13,13に装着した状態を示す成型ドラム50の半断面図である。
FIG. 1 is a half sectional view of a
成型ドラム50は、ドラム軸方向(即ち、タイヤ幅方向)に三分割されており、中央部に配された中央ドラム52と、その両側に配された端部ドラム54,54とが各々独立して拡縮可能に構成されている。
The
図1に示すように、まず、成型ドラム50の外周に、インナーライナー層となるインナーライナー部材14が巻き付けられ、次いで、その外周に、カーカスプライ12が巻き付けられる。カーカスプライ12は、長手方向の片端部を巻き付け始端として成型ドラム50上に固定した状態で、成型ドラム50を回転させることで円筒形状に成型される。
As shown in FIG. 1, first, the
次いで、カーカスプライ12の幅方向両端部13,13の外周面に、それぞれ環状のビード部材10,10が装着される。ビード部材10を装着する際には、図示されるように、端部ドラム54は中央ドラム52に対して縮径されており、従って、中央ドラム52の外周面60と端部ドラム54の外周面64との間には所定の段差が形成されている。ビード部材10は、この段差部55の外側に沿わせて装着されており、すなわち、端部ドラム54の幅方向内側端縁の外周に装着されている。
Next,
ビード部材10は、図2及び図3に拡大して示すように、鋼線等のビードワイヤを束ねて環状に形成したビードコア16と、硬質ゴム等の未加硫ゴムからなるビードフィラー18とで構成され、断面矩形のビードコア16の外周面に、断面形状が先端側ほど細く形成された環状のビードフィラー18が接合一体化されている。かかるビード部材10の製造方法は特に限定されず、例えば、ビードフィラーを射出成型によりビードコアと一体化してもよく、射出成型した環状のビードフィラーをビードコアに貼り付けてもよく、押出成型した帯状のビードフィラーをビードコアの外周面に貼り付けて環状に形成してもよい。
2 and 3, the
ビードコア16の内周面は、図2に示すように、端部ドラム54の外周面64に巻き付けられたカーカスプライ12の外周面に隙間なく当接した状態に外嵌している。また、ビードコア16のタイヤ幅方向内側面は、中央ドラム52の側面(軸方向端面)56を覆うカーカスプライ12に対して隙間なく当接した状態に配置されている。
As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the
ビードフィラー18の内側面(タイヤ幅方向における内側面)20は、図2及び図3に示す周方向に垂直な断面形状において、ビードコア16との接合位置22から径方向外方K1に延びる直線部24と、該直線部24の先端からタイヤ内側に向かって湾曲して延びる曲線部26とからなる。
The inner side surface (inner side surface in the tire width direction) 20 of the
直線部24は、成型ドラム50の側面(詳細には、中央ドラム52の軸方向端面)56に平行であり、成型ドラム50の軸芯に略垂直な環状の平面部(この平面部は側面56に平行である。)を構成している。直線部24は、中央ドラム52の側面56を覆うカーカスプライ12に対して隙間なく当接した状態に配置されている。直線部24の高さ(即ち、上記接合位置22から直線部24と曲線部26との境界28の径方向位置までの距離)Hは、特に限定しないが、2〜7mmであることが好ましい。
The
直線部24は、曲線部26との境界28を接点として当該曲線部26と接する直線状部分である。そのため、曲線部26は、直線部24の先端(上端)から滑らかに接続されており、境界28からタイヤ幅方向内側W1に向かって湾曲しながら径方向外方K1に延びている。曲線部26は、直線部24によって構成される上記環状の平面部の外周端からタイヤ幅方向内側W1に向かって湾曲して延びる環状の湾曲面部を構成しており、かかる内周側の平面部と外周側の湾曲面部とで、ビードフィラー18の内側面が構成されている。
The
曲線部26の曲率半径R1は、成型ドラム50の角部58の曲率半径R2よりも大きく設定されている(R1>R2)。詳細には、図2に示すように、成型ドラム50(詳細には、中央ドラム52)の側面56は、ドラム軸芯に対して垂直な壁面であり、上記断面形状においてドラム側の直線部を構成している。この側面56と、成型ドラム50(詳細には、中央ドラム52)の外周面60と、を繋ぐ面取り部としての角部58は、湾曲面状をなしており、上記断面形状においてドラム側の曲線部を構成している。そして、この湾曲状の角部58の曲率半径R2が、ビードフィラー18の曲線部26の曲率半径R1よりも小さい。
The curvature radius R1 of the
図2に示すように、直線部24と曲線部26との境界28の径方向位置は、成型ドラム50における側面56と角部58との境界62の径方向位置と一致するように設定されている。ビード部材10をカーカスプライ12の端部13に装着した状態では、ビードコア16と端部ドラム54の外周面64との間には、カーカスプライ12が介在するので(インナーライナー部材14は介在しない。)、ビードコア16の高さとともにカーカスプライ12の厚みを加味して、上記境界28と境界62の高さが一致するように設定される。
As shown in FIG. 2, the radial position of the
成型ドラム(詳細には、中央ドラム)52の法線方向における成型ドラム52とビードフィラー18との距離は、直線部24と曲線部26との境界28からビードフィラー18の先端30に向けて漸増している。成型ドラム52の法線方向とは、図2に示す周方向に垂直な断面形状において、成型ドラム52の表面、即ち上記の側面56、角部58及び外周面60に対する各法線の方向である。この法線方向における成型ドラム52とビードフィラー18との離間距離が、直線部24では一定であり、上記境界28からビードフィラー18の先端30に近づくにつれて徐々に大きくなっている。
The distance between the
一実施形態として、直線部24と曲線部26との境界28での成型ドラム52とビードフィラー18間の上記法線方向での距離をAとし、成型ドラム52の角部58と外周面60との境界66での成型ドラム52とビードフィラー18間の上記法線方向での距離をBとし、ビードフィラー18の先端30での成型ドラム52とビードフィラー18間の上記法線方向での距離をCとする。このとき、1.1×A<B<5×Aであり、かつ、1.1×B<C<10×Aであることが好ましい。なお、上記Aは、図2に示すように、カーカスプライ12とインナーライナー部材14との合計厚みであり、この位置を含む直線部24では、カーカスプライ12とビードフィラー18との間には隙間はなく、ここからビードフィラー18の先端30に向かってカーカスプライ12との間の隙間33が徐々に大きくなっている。
As one embodiment, the distance in the normal direction between the forming
ビードフィラー18の外側面(タイヤ幅方向における外側面)32の断面形状については、特に限定しないが、この例では、図3に示すように、内側面20と同様に、ビードコア16との接合位置22から径方向外方K1に延びる直線部34と、該直線部34の先端からタイヤ内側に向かって湾曲して延びる曲線部36とからなり、ビードフィラー18の断面形状が先端側ほど細くなるように設定されている。
The cross-sectional shape of the outer side surface (outer side surface in the tire width direction) 32 of the
以上の通りにカーカスプライ12の幅方向両端部の外周面にビード部材10を装着した後、図4に示すように、ステッチャーローラ68などの押圧部材を用いて、ビードフィラー18をカーカスプライ12の外周面に沿わせて押さえつける。かかる押圧は、ビードフィラー18の外側面32に対して、ビードフィラー18の径方向内側端部(即ち、ビードコア16に対する接合位置22の近傍)からビードフィラー18の先端30にかけてタイヤ幅方向内側に向かって行われる。
As described above, after the
その後、図5に示すように、ビード部材10を包み込むようにカーカスプライ12の両端部13を折り返す(即ち、ターンアップする)。このようなターンアップは、例えば、ターンアップ用のブラダーやステッチャーローラなどを用いて行うことができる。
Thereafter, as shown in FIG. 5, both
ターンアップ後の工程は従来の製造方法と同様であり、サイドウォール部となるサイドウォール部材が所定位置に配設された後、中央部を膨らませてタイヤ形状に沿った変形が行われ、踏面部にベルト層となるベルトプライおよびトレッド部材が配設されることで、グリーンタイヤが成型される。得られたグリーンタイヤを、加硫成形型であるモールドにセットし、加硫成型することにより空気入りタイヤが得られる。 The process after the turn-up is the same as the conventional manufacturing method. After the side wall member serving as the side wall portion is disposed at a predetermined position, the center portion is inflated and the tire shape is deformed, and the tread surface portion A green tire is formed by disposing a belt ply and a tread member as a belt layer. A pneumatic tire is obtained by setting the obtained green tire in a mold that is a vulcanization mold and performing vulcanization molding.
以上よりなる本実施形態であると、図2に示すように、ビード部材10をカーカスプライ11の端部13に装着した段階で、ビードフィラー18の断面形状が、そのタイヤ幅方向内側の成型ドラム10の断面形状(即ち、中央ドラム52の端部形状)に沿うように、直線部24と曲線部26を有して、タイヤ幅方向内側に湾曲した形状をなしている。そのため、この段階からステッチャーローラ68でビードフィラー18をカーカスプライ12の外周面に沿わせて押さえつけるときに、ビードフィラー18とビードコア16との接合面に作用する剥離方向の力(ビードフィラー18がタイヤ幅方向内側に倒れ込むような力)を小さくすることができ、ビードフィラー18とビードコア16との剥離を抑制することができる。
In the present embodiment configured as described above, as shown in FIG. 2, when the
また、ビードフィラー18とカーカスプライ12との間の隙間33が、根元側の直線部24では存在せず、直線部24と曲線部26との境界28から先端30に向かって漸増するように構成されているので、図4に示すようにステッチャーローラ68でタイヤ内側に向かって順次押圧していくときに、ビードフィラー18とカーカスプライ12との間からエアが抜け易い。そのため、ビードフィラー18とカーカスプライ12との間でのエア溜まりを効果的に抑制することができる。よって、これらの剥離やエア溜まりに起因するタイヤ成型不良を効果的に抑制することができる。
Further, the
また、本実施形態であると、ビードフィラー18における直線部24と曲線部26との境界28の位置を、成型ドラム10における側面56と角部58との境界62の位置と一致させたので、ステッチャーローラ68で押圧するときに上記接合面に作用する剥離方向の力をより効果的に抑えることができ、エア溜まりの抑制効果にも優れる。
In the present embodiment, the position of the
以上の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。 The above embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.
10…ビード部材、12…カーカスプライ、16…ビードコア、18…ビードフィラー
20…内側面、22…接合位置、24…直線部、26…曲線部
28…直線部と曲線部の境界、30…ビードフィラーの先端
50…成型ドラム、56…側面、58…角部、60…外周面、62…側面と角部との境界
R1…曲線部の曲率半径、R2…角部の曲率半径、K1…径方向外方
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ビードフィラーの内側面が、周方向に垂直な断面形状において、前記ビードコアとの接合位置から径方向外方に延びて成型ドラムの側面に平行な直線部と、前記直線部の先端からタイヤ内側に向かって湾曲して延びる曲線部とからなり、前記曲線部の曲率半径が前記成型ドラムの外周面と前記側面とを繋ぐ湾曲状の角部の曲率半径よりも大きく、前記成型ドラムの法線方向における該成型ドラムと前記ビードフィラーとの距離が、前記直線部と前記曲線部との境界から前記ビードフィラーの先端に向けて漸増するよう設けられた
ことを特徴とするタイヤビード部材。 In the tire bead member provided with a bead filler made of unvulcanized rubber on the outer periphery of the annular bead core,
In the cross-sectional shape perpendicular to the circumferential direction, the bead filler has an inner surface extending radially outward from the joining position with the bead core and parallel to the side surface of the molding drum, and the tire inner side from the tip of the linear portion. A curved portion extending in a curved line toward the surface, and a curvature radius of the curved portion is larger than a curvature radius of a curved corner portion connecting the outer peripheral surface and the side surface of the molding drum, and the normal line of the molding drum A tire bead member, characterized in that a distance between the molding drum and the bead filler in a direction is gradually increased from a boundary between the straight part and the curved part toward a tip of the bead filler.
前記ビード部材は、環状のビードコアと、前記ビードコアの外周に設けた未加硫ゴムからなるビードフィラーとで構成され、前記ビード部材を前記カーカスプライの端部に装着した段階で、前記ビードフィラーの内側面が、周方向に垂直な断面形状において、前記ビードコアとの接合位置から径方向外方に延びて成型ドラムの側面に平行な直線部と、前記直線部の先端からタイヤ内側に向かって湾曲して延びる曲線部とからなり、前記曲線部の曲率半径が前記成型ドラムの外周面と前記側面とを繋ぐ湾曲状の角部の曲率半径よりも大きく、前記成型ドラムの法線方向における該成型ドラムと前記ビードフィラーとの距離が、前記直線部と前記曲線部との境界から前記ビードフィラーの先端に向けて漸増している
ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 In the method of manufacturing a pneumatic tire, the carcass ply is wound around the outer periphery of the molding drum, and an annular bead member is attached to the outer peripheral surface of the width direction end of the carcass ply.
The bead member is composed of an annular bead core and a bead filler made of unvulcanized rubber provided on the outer periphery of the bead core, and when the bead member is attached to an end of the carcass ply, In the cross-sectional shape perpendicular to the circumferential direction, the inner side surface extends radially outward from the joining position with the bead core and is parallel to the side surface of the molding drum, and is curved from the front end of the linear portion toward the tire inner side. The curve portion has a radius of curvature larger than the radius of curvature of the curved corner connecting the outer peripheral surface and the side surface of the molding drum, and the molding in the normal direction of the molding drum The distance between the drum and the bead filler is gradually increased from the boundary between the straight part and the curved part toward the tip of the bead filler. Ya manufacturing method.
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